(57)【要約】【課題】  熱交換器用フィンの複数の諸元を同時に効率良く測定可能とするフィン諸元測定装置を提供する。【解決手段】  凹凸状に形成される熱交換器用のフィン１０の所定諸元を測定するフィン諸元測定装置であって、フィン１０に対して凹凸の連続する方向に相対移動する移動部１２０と、移動部１２０に設けられ、相対移動に伴って凹凸の凸部の数ｎを検出する数検出部１３０と、移動部１２０に設けられ、数検出部１３０が凸部の数ｎを検出している間の移動部１２０の相対移動量ＬＡを検出する移動量検出部１４０と、凸部の数ｎから凹凸を１単位として繰返される繰返し数Ｎを演算し、相対移動量ＬＡを繰返し数Ｎで除して凹凸１つ当りのピッチＦＰを演算すると共に、フィン１０の全体形状から予め決定される補正量を相対移動量ＬＡに加えてフィン１０の全長ＬＬを演算する演算部１５０とを設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板材から凹凸状に形成される熱交換器用のフィン（１０）の所定諸元を測定するフィン諸元測定装置であって、
前記フィン（１０）に対して、前記凹凸の連続する方向に相対移動する移動部（１２０）と、
前記移動部（１２０）に設けられ、前記相対移動に伴って前記凹凸の凸部あるいは凹部の数（ｎ）を検出する数検出部（１３０）と、
前記移動部（１２０）に設けられ、前記数検出部（１３０）が前記凸部あるいは凹部の数（ｎ）を検出している間の前記移動部（１２０）の相対移動量（ＬＡ）を検出する移動量検出部（１４０）と、
前記数検出部（１３０）で得られた前記凸部あるいは凹部の数（ｎ）から、前記凹凸を１単位として繰返される繰返し数（Ｎ）を演算し、前記移動量検出部（１４０）で得られた前記相対移動量（ＬＡ）を前記繰返し数（Ｎ）で除して前記凹凸１つ当りのピッチ（ＦＰ）を演算すると共に、前記フィン（１０）の全体形状から予め決定される補正量（２・ＦＰ／２）を前記相対移動量（ＬＡ）に加えて前記フィン（１０）の全長（ＬＬ）を演算する演算部（１５０）とを有することを特徴とするフィン諸元測定装置。
【請求項２】
前記凸部あるいは凹部の数（ｎ）、前記ピッチ（ＦＰ）、前記全長（ＬＬ）の少なくとも１つを表示する表示部（１６０）を有することを特徴とする請求項１に記載のフィン諸元測定装置。
【請求項３】
前記フィン（１０）のうねりを矯正する矯正部（１７０）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィン諸元測定装置。
【請求項４】
前記フィン（１０）は、ルーバ（１１）を有するルーバフィン（１０）であり、
前記数検出部（１３０）は、光の反射量を用いて所定物の検出を行う光センサ（１３０）であって、前記ルーバ（１１）の形成されない領域で前記凸部あるいは凹部の数（ｎ）を検出することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフィン諸元測定装置。
【請求項５】
前記フィン（１０）は固定配置されており、
前記移動部（１２０）が前記フィン（１０）に対して前記凹凸の連続する方向に移動することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか記載のフィン諸元測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばラジエータのような熱交換器に用いられるフィンの各種諸元を測定するのに用いて好適なフィン諸元測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジエータのような熱交換器のコア部には、薄板材から凹凸状に形成されるフィン（例えばコルゲートフィン）がよく用いられており、熱交換器の熱交換性能は、このフィンの出来不出来によって大きく左右される。即ち、外部流体（空気）側の熱伝達性能は、フィンの代表的な諸元、例えばフィン長さ（凹凸状に形成される方向の全長）、フィン山数（凸部の数）、フィンピッチ（例えば隣り合う凸部間の寸法）等によって決定されるものであり、熱交換器の製造においては、上記各諸元に対するフィンの出来栄えを日々の工程内検査や、設備新設時、改造時等で確認することが重要なこととなっている。
【０００３】
従来、このフィンの出来栄え確認（検査）にあたっては、フィンを定盤の上に置きスケール等でフィン長さを測定し（第１工程）、フィン山数測定具（例えばセンサをフィン長さ方向に摺動させてフィン山数を検出）等でフィン山数を測定し（第２工程）、上記で得られたフィン長さをフィン山数で除してフィンピッチを求める（第３工程）ようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような検査方法では複数の工程を要すると共に、工程毎にフィンの移動を伴い、工数の掛かるものとなっていた。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、熱交換器用フィンの複数の諸元を同時に効率良く測定可能とするフィン諸元測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、薄板材から凹凸状に形成される熱交換器用のフィン（１０）の所定諸元を測定するフィン諸元測定装置であって、フィン（１０）に対して、凹凸の連続する方向に相対移動する移動部（１２０）と、移動部（１２０）に設けられ、相対移動に伴って凹凸の凸部あるいは凹部の数（ｎ）を検出する数検出部（１３０）と、移動部（１２０）に設けられ、数検出部（１３０）が凸部あるいは凹部の数（ｎ）を検出している間の移動部（１２０）の相対移動量（ＬＡ）を検出する移動量検出部（１４０）と、数検出部（１３０）で得られた凸部あるいは凹部の数（ｎ）から、凹凸を１単位として繰返される繰返し数（Ｎ）を演算し、移動量検出部（１４０）で得られた相対移動量（ＬＡ）を繰返し数（Ｎ）で除して凹凸１つ当りのピッチ（ＦＰ）を演算すると共に、フィン（１０）の全体形状から予め決定される補正量（２・ＦＰ／２）を相対移動量（ＬＡ）に加えてフィン（１０）の全長（ＬＬ）を演算する演算部（１５０）とを有することを特徴としている。
【０００８】
これにより、移動部（１２０）をフィン（１０）に対して相対移動させることで、数検出部（１３０）、移動量検出部（１４０）、演算部（１５０）によって一度にフィン（１０）の凸部あるいは凹部の数（ｎ）、ピッチ（ＦＰ）、全長（ＬＬ）を得ることができ、従来に対して短時間でフィン諸元の測定が可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、凸部あるいは凹部の数（ｎ）、ピッチ（ＦＰ）、全長（ＬＬ）の少なくとも１つを表示する表示部（１６０）を有することを特徴としている。
【００１０】
これにより、上記請求項１に記載の発明で得られたフィン（１０）の凸部あるいは凹部の数（ｎ）、ピッチ（ＦＰ）、全長（ＬＬ）をその場で目視確認できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、フィン（１０）のうねりを矯正する矯正部（１７０）を有することを特徴としている。
【００１２】
これにより、フィン（１０）の凹凸形状が規則正しく連続するように保持できるので、数検出部（１３０）での誤判定を抑制してより正確な測定が可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、フィン（１０）は、ルーバ（１１）を有するルーバフィン（１０）であり、数検出部（１３０）は、光の反射量を用いて所定物の検出を行う光センサ（１３０）であって、ルーバ（１１）の形成されない領域で凸部あるいは凹部の数（ｎ）を検出することを特徴としている。
【００１４】
これにより、ルーバ（１１）による光の反射量のバラツキを無くすことができるので、安定した測定が可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、フィン（１０）は固定配置されており、移動部（１２０）がフィン（１０）に対して凹凸の連続する方向に移動することを特徴としている。
【００１６】
これにより、細長形状と成るフィン（１０）に対して移動部（１２０）を小さく形成可能な分、装置内での移動に伴う必要スペースを小さくできるので、フィン諸元測定装置（１００）全体をコンパクトに形成できる。
【００１７】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図４に示し、フィン諸元測定装置１００の基本的な構成についてまず説明する。尚、図１はフィン諸元測定装置１００の全体構成を示す斜視図、図２は図１のスライダー１２０近傍を示す拡大図、図３はディスプレイ１６０を示す正面図、図４はフィン１０の各諸元（測定値、計算式）を示す側面図である。
【００１９】
フィン諸元測定装置（以下、測定装置）１００は、例えばラジエータのような熱交換器に使用されるフィン１０の各諸元（詳細後述）を測定するものである。この測定装置１００は、本体部１１０の長手方向に摺動（移動）可能となるスライダー１２０にフィン山カウントセンサ１３０、スケールセンサ１４０が装着され、本体部１１０内にＣＰＵ１５０、電源部１９０が収容され、また、本体部１１０の一方の長手方向端部側にディスプレイ１６０が設けられたものとなっている。
【００２０】
尚、測定対象となるフィン１０は、薄肉の帯板材からローラ成形により全体が凹凸状（波形）に形成され、平面部にはルーバ１１が設けられたルーバ付きコルゲートフィンとしている。このフィン１０においては、以下、波形の連続する方向を長手方向、ルーバ１１の各スリットが並ぶ方向を幅方向と呼ぶことにする。
【００２１】
図１、図２に示すように、本体部１１０は、角柱状を成すケースであり、上面１１１には、この上面１１１の幅方向の略中央で長手方向に延びる細長板状の位置決め部１８０が固定されており、フィン１０の幅方向の一端側がこの位置決め部１８０に当接するように検査員によってセットされるようにしている。
【００２２】
ここでは、フィン１０をセットする際には、フィン１０の長手方向の切断端部１２が上面１１１側となるようにしている。以下、フィン１０が上面１１１にセットされた状態で、波形の上側となる部位をフィン山（凸部）、波形の下側となる部位を谷（凹部）と呼ぶことにする。尚、フィン１０をセットする際に、フィン１０の仕様違いによるフィン山の高さ寸法に応じて、上面１１１とフィン１０との間にスペーサ（図示せず）を介在させるようにしても良い。
【００２３】
そして、フィン１０の上側（山）および幅方向の他端側にはフィン１０のうねりを矯正する細長板状のフィン修正プレート（本発明における矯正部に対応）１７０がセットされるようにしている。このフィン修正プレート１７０は、本体部１１０等に固定されるものではなく、フィン１０に対して当接するようにセットする（置く）だけで、自重によるフィン１０の矯正を可能とするものである。
【００２４】
上面１１１において上記位置決め部１８０の反フィン側には、この位置決め部１８０に並ぶようにレール１２１が固定されている。そして、このレール１２１には、フィン１０の長手方向に摺動（移動）するスライダー（本発明における移動部に対応）１２０が設けられている。スライダー１２０の上側面には逆Ｕ字状のグリップ１２２が固定されており、スライダー１２０は、検査員の手動操作によってフィン１０の長手方向の一端側と他端側との間で摺動（往復移動）されるようにしている。
【００２５】
スライダー１２０には、レール１２１を挟むように２つのセンサ１３０、１４０が設けられている。フィン１０側のセンサは、フィン山カウントセンサ（以下、カウントセンサ）１３０であり、反フィン側のセンサはスケールセンサ１４０である。
【００２６】
カウントセンサ（本発明における数検出部に対応）１３０は、投光部１３１と受光部１３２とを有し、投光部１３１から発せられる光（レーザー）が対象物によって反射され、受光部１３２に入る光量（反射量）に基づいて対象物の有無を検出する光学式のセンサとしている。カウントセンサ１３０は、フィン１０の上側に位置するように配設されており、ここでは所定量以上の反射量を得た時に対象物有りと検出する。即ち、カウンタセンサ１３０は、スライダー１２０と共にフィン１０の長手方向の一端側から他端側に摺動する際に、フィン１０のフィン山と谷のうちカウントセンサ１３０に対して反射量が多く得られるフィン山を検出、カウントする。そして、カウントしたフィン山の信号を後述するＣＰＵ１５０に出力する。
【００２７】
尚、ここでは、カウントセンサ１３０の投光部１３１から発せられるレーザーは、フィン１０のルーバ１１が形成されない領域（フィン１０の幅方向の端部側）に当たるようにしている。
【００２８】
一方、スケールセンサ（本発明における移動量検出部に対応）１４０は、上記カウントセンサ１３０と同様に投光部１４１と受光部１４２とを有する光学式のセンサとしている。スケールセンサ１４０は、本体部１１０の上面１１１に固定されたスケール１４３（目盛り）に対して投光、受光するようにしており、スライダー１２０と共に摺動する際に、スケール１４３の目盛りを検出、カウントし、カウントした目盛りの信号を後述するＣＰＵ１５０に出力する。
【００２９】
ここで、スケールセンサ１４０は、カウントセンサ１３０と同期するようにしており、カウントセンサ１３０が最初のフィン山をカウントし始めた時にスケール１４３の目盛りの検出を開始し、カウントセンサ１３０がフィン山のカウントを終了した時にスケール１４３の目盛りの検出を終了する。
【００３０】
ＣＰＵ１５０は、上記カウントセンサ１３０からのフィン山のカウント信号、即ちカウント累積されたフィン山数ｎの信号、およびスケールセンサ１４０からのスケール１４３の目盛りのカウント信号、即ちカウント累積された移動量ＬＡの信号を受取り、予め定められた演算式（後述する数式１〜数式３）に基づいてフィン１０の波形の繰返し数Ｎ、フィンピッチＦＰ、フィン全長ＬＬを演算する演算部である。そして、フィン山数ｎ、フィンピッチＦＰ、フィン全長ＬＬを測定データとしてディスプレイ１６０に出力する。
【００３１】
ディスプレイ１６０は、液晶タッチパネル式のディスプレイとしており、ＣＰＵ１５０からの出力信号（データ）を表示する表示部である。ディスプレイ１６０には、図３に示すように、測定直後のデータを表示する測定データ表示部１６１が設けられており、また、測定を繰返すたびに登録ボタン１６３を押すことで登録されるデータを最大９つまで表示可能とする登録データ表示部１６２を有している。よって、測定データ表示部１６１と登録データ表示部１６２とを合わせて最大１０個の測定データの表示が可能となっている。データ登録の回数は登録回数表示部１６４に示され、画面送りボタン１６５によって前画面、次画面の切換えが可能となる。また、登録データは、消去ボタン１６６を押すことでクリアーできるようにしている。
【００３２】
尚、複数のフィン１０を繰返し測定する際には、１つめのフィン１０の測定（フィン山のカウント）を終えて所定時間経過すると、ＣＰＵ１５０は次の測定（フィン山のカウント）を２つめのフィン１０の測定と認識して、１つめのフィン１０の測定結果を測定データ表示部１６１からクリアーして、２つ目のフィン１０の測定結果を測定データ表示部１６１に表示する。
【００３３】
電源部１９０は、ＣＰＵ１５０に隣接して本体部１１０内に設けられており、上記センサ１３０、１４０、ＣＰＵ１５０、ディスプレイ１６０に必要とされる電力を供給する。
【００３４】
次に、上記構成に基づく測定装置１００の作動および作用効果について説明する。
【００３５】
まず、検査員によって上面１１１の位置決め部１８０にフィン１０の幅方向の一端側が当接するようにセットされ、更に、フィン１０の上側および幅方向の他端側にフィン修正プレート１７０がセットされる。そして、スライダー１２０がフィン１０の長手方向の一端側から他端側に向けて一気に（約５００ｍｍ／秒）摺動される。
【００３６】
この時、カウントセンサ１３０は、フィン山と谷との上側を連続的に通過していき、図４に示すように、フィン山数ｎをカウントする（１〜ｎ）。また、同時にスケールセンサ１４０は、カウントセンサ１３０がフィン山数ｎを検出している間のスケール１４３の目盛りを検出、カウントし、フィン山数ｎに対応するスライダー１２０の移動量ＬＡを検出する。
【００３７】
そして、ＣＰＵ１５０は、フィン１０の凹凸を１つの単位（ここでは、一つのフィン山から次のフィン山までの一波）とした時の繰返し数Ｎを予め定めた数式１に基づいて算出する。
【００３８】
（数１）
Ｎ＝ｎ−１
そして、予め定めた数式２に基づいてフィンピッチＦＰを算出する。
【００３９】
（数２）
ＦＰ＝ＬＡ／Ｎ
尚、ここでは、フィンピッチＦＰは、隣り合うフィン山間の距離と捉えている。
【００４０】
更に、フィン１０全体としては、カウントされたフィン山１〜ｎの両端側にそれぞれフィンピッチＦＰの半分に相当する部位（本発明における補正量に対応）が残ることから、フィン１０の全長ＬＬを予め定めた数式３に基づいて算出する。
【００４１】
（数３）
ＬＬ＝ＬＡ＋（ＦＰ／２）＋（ＦＰ／２）＝ＬＡ＋ＦＰ
そして、上記フィン山数ｎ、フィンピッチＦＰ、フィン全長ＬＬをディスプレイ１６０に表示する。
【００４２】
このように、本発明においては、スライダー１２０をフィン１０に対して摺動させることで、カウントセンサ１３０、スケールセンサ１４０、ＣＰＵ１５０によって一度にフィン山数ｎ、フィンピッチＦＰ、フィン全長ＬＬを得ることができ、従来に対して短時間でフィン諸元の測定が可能となる。併せて、上記のデータ（フィン山数ｎ、フィンピッチＦＰ、フィン全長ＬＬ）をディスプレイ１６０に表示可能としているので、その場で目視確認できる。
【００４３】
また、フィン１０にフィン修正プレート１７０をセットするようにしているので、フィン１０の波形形状が規則正しく連続するように保持でき、カウントセンサ１３０での誤判定を抑制してより正確な測定が可能となる。
【００４４】
また、カウントセンサ１３０の発するレーザーをフィン１０のルーバ１１が形成されない幅方向の端部側に当てるようにしているので、ルーバ１１による光の反射量のバラツキを無くすことができ、安定した測定が可能となる。
【００４５】
更に、フィン１０に対してスライダー１２０を移動させるようにしているので、細長形状と成るフィン１０に対してスライダー１２０を小さく形成可能な分、装置内での摺動に伴う必要スペースを小さくでき、測定装置１００全体をコンパクトに形成できる。
【００４６】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、測定装置１００にディスプレイ１６０を一体的に設けるものとして説明したが、別体のものとしても良い。また、ディスプレイ１６０を設けずに、ＣＰＵ１５０からの各種データをパソコン等に直接入力して、パソコン等で統計処理するようにしても良い。
【００４７】
また、フィン修正プレート１７０は、フィン１０の出来栄え（うねり発生の状態）に応じて用いるようにすれば良い。
【００４８】
また、カウントセンサ１３０によるフィン山の検出に当たっては、ルーバ１１の位置を避けるようにしたが、ルーバ１１の形状によってレーザーの反射の影響が少なければ、フィン１０の任意の位置で検出するようにしても良い。
【００４９】
また、本測定装置１００においては、フィン１０を本体部１１０に固定し、スライダー１２０を摺動（移動）するようにしたが、逆に、スライダー１２０（カウントセンサ１３０、スケールセンサ１４０）を固定して、フィン１０（およびスケール１４３）を移動するようにしても良い。
【００５０】
また、フィン１０の凹凸形状の把握方法として、カウントセンサ１３０によって、フィン山をカウントするようにしたが、レーザーの反射量が所定量以下となる谷側をカウントするようにしても良い。但し、この場合のフィン全長ＬＬの算出式は、ＬＬ＝ＬＡ＋２ＦＰとなる。
【００５１】
また、フィンピッチＦＰの定義については、上記のようなフィン山間の距離に対して、谷間の距離としたり、山から谷に向かう中間部間の距離等として定義しても良く、それぞれに応じた算出式（フィンピッチＦＰ、フィン全長ＬＬ等）を設けるようにすれば良い。
【００５２】
また、スライダー１２０は、検査員の手動操作により摺動するものとしたが、モータ駆動等により自動操作されるものとしても良い。
【００５３】
更に、対象とするフィン１０は、波形のコルゲートフィンに限らず、凹凸形状がクランク状に形成されるフィンにも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のフィン諸元測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のスライダー近傍を示す拡大図である。
【図３】ディスプレイを示す正面図である。
【図４】フィンの各諸元（測定値、計算式）を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  フィン
１００  フィン諸元測定装置
１２０  スライダー（移動部）
１３０  フィン山カウントセンサ（数検出部）
１４０  スケールセンサ（移動量検出部）
１５０  ＣＰＵ（演算部）
１６０  ディスプレイ（表示部）
１７０  フィン修正プレート（矯正部）
【図１】
2005326366.tif 000003
【図２】
2005326366.tif 000004
【図３】
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【図４】
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